烟囱荷载计算 - 360文档中心

35米钢烟囱计算书

35米钢烟囱计算书一、设计依据：1.《烟囱设计规范》（GB50051-2003）2.《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2002）3.《高耸结构设计规范》（GB J135-91）4.《钢结构设计规范》（GB 50017-2004）5.《建筑抗震设计规范》（GB50011-2002）6.《高耸结构设计手册》王肇民主编中国建筑工业出版社7.《工程结构荷载与可靠度设计原理》李国强等编中国建筑工业出版社 8.《烟囱工程手册》中国冶金建设集团包头钢铁设计研究总院二、计算技术资料：1.基本风压20/55.0m kN w =，地面粗糙度为B 类，地震设防烈度为七度； 2烟气最高温度：110o C ，不设隔热层； 3.烟囱钢材：Q235-B ；4.烟囱安全等级为一级，烟囱重要性系数0.1=o γ；5.烟囱高35米，内径为6000毫米, 20米以下壁厚t=18毫米、20米以上壁厚t=16毫米，满足《烟囱设计规范》(GB50051-2003)9.3.3条要求。

三、判断是否考虑风荷载的顺风向风振以及横风向风振效应由ANSYS 程序计算该烟囱的基本自震周期 T 1=0.16s<0.25s高度35米处风压高度变化系数42.1=H μ 烟囱临界风速s m S T D v t cr /1732.016.0528.51=⨯==结构顶部风速s m w v H w H /8.4125.155.042.14.1200020000=⨯⨯⨯==ρμγ67105.3106.669000Re ⨯>⨯==D v cr ,但H cr v v <根据《高耸结构设计规范》和《建筑结构荷载规范》，需要考虑风荷载的顺风向风振，而不考虑横风向风振效应。

四、风荷载作用计算014.016.060.02210=⨯=T w ，查得脉动增大系数51.1=ξ，脉动影响系数83.0=v ，风压高度变化系数42.1=z μ，风荷载体型系数0.1=s μ五、地震作用地震设防烈度为七度，类场地。

自立式钢烟囱基础顶面内力计算

广东省轻纺建筑设计院自立式钢烟囱基础顶面内力计算与基础设计钢烟囱基础顶面内力计算一、钢烟囱基本信息烟囱直径：d =2500mm ；烟囱高度：H =20000mm烟囱运行重量：15T （折合150kN ）二、烟囱基础地震作用计算1）罐体基本自振周期根据《烟囱设计规范》（GB50051-2013）钢烟囱基本自振周期按如下公式计算，dH T 2211024.026.0-⨯+= （1）式中，1T 为结构基本自振周期；H 为结构高度；d 为烟囱直径。

已知H =20m ，d =2.5m ，代入公式（1）求得T 1=0.644s 。

2）地震动设计参数抗震设防烈度为8度，设计地面基本加速度0.20g ，场地类别为Ⅲ类，地震分组为二组。

根据《构筑物抗震设计规范》（GB50191-2012）表5.1.5-1及5.1.5-2得，对于多遇地震场地水平地震影响系数最大值αmax =0.16，场地特征周期T g =0.55s 。

根据《烟囱设计规范》，取钢烟囱的阻尼比为0.01。

根据5.1.6条第2款：当构筑物阻尼比不等于0.05时，地震影响系数曲线的阻尼调整系数和形状参数需参考下述公式计算。

ζζγ63.005.09.0+-+= （2）式中，γ为曲线下降段的衰减指数；ζ为阻尼比。

代入数据求得γ=1.0111。

ζζη6.108.005.012+-+= （3）式中，2η为阻尼调整系数，当小于0.55时取为0.55。

代入数据求得2η=1.4167。

根据5.1.6条1款图5.1.6地震影响系数曲线：T g <T 1<5T g ，故计算地震影响系数，19325.016.04167.1644.055.00111.1max 2g =⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=αηαγT T （4）且max 12.0αα>。

3）水平地震作用计算烟囱基本自振周期的等效总重力荷载G eq =150kN 。

根据5.2.1条第1款，结构总水平地震作用标准值kN 9875.28eq EK ==G F α，则水平地震作用倾覆弯矩标准值kN.m 875.289EK =M 。

钢烟囱结构计算

钢烟囱结构计算一、筒身自重计算及拉索自重（1）筒身自重筒壁1220.2960.00878.5 1.17/G rt kN m πρπ==⨯⨯⨯=烟囱全高自重13541G G kN =⨯=筒（2）拉索自重钢丝绳采用镀锌钢丝绳16NAT6（6+1）+NF1470ZZ124 89.9 GB/T 8918-1996 拉索自重：8.99N/m 每根索长：2538.9cos50S m ==︒每根拉索自重：28.9938.9350G m N =⨯=近似计算三根索，自重全部由筒身承担：3350=1.05k G N =⨯索二、风荷载产生的弯矩设计值及拉索拉力设计值（1）风荷载另行计算，结果如下：烟囱25m 位置设定拉索，25m 位置以上，风荷载设计值 1.4 1.74=2.44k /N m =⨯ 25m 位置以下，风荷载设计值 1.4 1.52=2.13k /N m =⨯（2）风荷载产生的弯矩设计值近似计算如下：22111= 2.4410=122kN m 22M q l =⨯⨯⨯⨯⋅ ()()2212221277.653535225122.3kN m 8825QH H h M h -⨯⨯-⨯===⋅⨯(公式参烟囱工程手册7.3-2) 作用在烟囱上总水平力： 2.4410 2.1325=77.65k Q N =⨯+⨯（3）拉索拉力设计值177.653570.95kN<124kN 2sin 225sin 50QH S h α⨯===⨯⨯︒(公式参烟囱工程手册7.3-3) 16φ钢丝绳最小破断拉力为124kN ，故16φ镀锌钢丝绳满足要求。

（4）拉索拉力焊缝计算假设拉索翼缘板厚8t mm =，焊缝长度200w l mm =32270.9501044.34/210/2008t w S N mm N mm l t σ⨯===<⨯ 满足要求。

（5）拉索拉力对烟囱产生的竖向压力P 设计值cos cos5070.9591.2k 180180cos cos 3P S N n α︒==⨯= 三、承重能力极限状态设计（1）筒壁局部稳定性的临界应力值按《烟囱工程手册》公式（7.2-7）计算如下：520.40.4 1.88108668.4/1.5600t crt E t N mm K d σ⨯⨯=⨯=⨯= 式中：300°温度作用下钢材的弹性模量550.92 2.0510 1.8810t E =⨯⨯=⨯局部抗压强度调整系数 1.5K =（2）在荷载（自重和风）作用下钢烟囱强度计算按《烟囱工程手册》公式（7.2-6）计算如下：i i t ni niN M f A W ⨯≤ 及 crt σ 式中：计算截面处净截面面积()222600584148714ni A mm π=⨯-=计算截面处净截面抵抗矩2230.770.7760082217600ni W d t mm ==⨯⨯=2210/t f N mm = 2668.4/crt N mm σ=钢烟囱水平计算截面i 的轴向压力设计值： 1.2i ik N N =()1 1.2 1.171091.2105.2N kN =⨯⨯+=2251.2 1.1710 1.0591.2124kN 2N ⎡⎤⎛⎫=⨯⨯+++= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦()3 1.2 1.171025 1.0591.2141.6kN N =⨯⨯+++=⎡⎤⎣⎦钢烟囱水平计算截面i 的最大弯矩设计值： 1.4i ik M M =111.4122kN m k M M ==⋅221.4122.3kN m k M M ==⋅30kN m M ≈⋅（3）钢烟囱整体稳定验算拉索式钢烟囱整体稳定验算的计算简图可近似假定为两端简支的压杆。

直径1.4m烟囱计算

直径1.4m烟囱计算书烟囱形式：直径1400mm，高15m，基础顶至10m标高采用φ2600x12的钢管，上段采用φ2596x10钢管，计算时将烟囱按标高分为0-10m，10-15m，15-20m，20-28.1m共4段。

1、有关几和参数：见下表：几何参数、风压高度变化系数和脉动影响系数标高(m) 外径B(m)形心高度z (m)风荷载作用面积(m2)形心处的外径(m)z/H高度变化系数脉动影响系数28.1 2.596 24.05 21.03 2.596 0.856 1.39 0.823 20 2.596 17.5 12.98 2.596 0.623 1.20 0.823 15 2.596 12.5 12.98 2.596 0.445 1.07 0.823 15 1.4 7.5 21 1.4 0.5 1.13 0.823 02、风荷载体型系数：总高度为15m，平均直径为近似可按1.4m，μzω0d2=μz*0.6*1.42=1.176μz，地面粗糙度类别为B类，所以μz≥1.0，得μzω0d2>0.015，H/d=15/1.4=10.72，又因此钢烟囱表面“光滑”，所以可得μs=0.6+(0.5-0.6)/(7-25)*(10.8-25)=0.523、风载的高度变化系数地面粗糙度类别为B类，查《建筑结构荷载规范》表7.2.1,得各高度处的风压高度变化系数μz见上表。

4、风振系数根据《建筑结构荷载规范》7.4.2 条，知本烟囱可只考虑第一振型的影响，顺风向风振系数可按βz=1+(ξνφz)/μz计算。

查《建筑结构荷载规范》附录E 结构基本自振周期的经验公式得烟囱基本自振周期为T1=0.011H=0.011x15=0.165s ＜0.25s，故不需要考虑顺风向风振影响。

5、各段风荷载的集中力应用《建筑结构荷载规范》中式7.1.1条ωk=βzμsμzω0求风荷载，各分段的集中力Pi=ωk A w，此处A w的为风荷载作用面积，其计算过程见下表：风荷载标值计算标高z (m) 风荷载作用面积μsω0μzβzωk(kN/m2)集中力P k(kN)24.05 21.03 0.52 0.6 1.39 1.86 0.52*0.6*1.39*1.86=0.8121.03*0.81=17.0317.5 12.98 0.52 0.6 1.20 1.60 0.52*0.6*1.2*1.60=0.6012.98*0.60=7.7912.5 12.98 0.52 0.6 1.07 1.38 0.52*0.6*1.07*1.38=0.4312.98*0.43=5.587.5 21 0.52 0.6 1.1 1 0.52*0.6*1.1*1=0.343221*0.3432=7.26、底部产生的弯矩和剪力V k=7.2 kNM k=7.2*7.5=54 kN.m7、叛断是否考虑横向风振当烟囱坡度≤2%时，对于钢烟囱应按国家标准《建筑结构荷载规范》（GB 50009）的规定验算横风向风振影响。

钢烟囱计算实例

式（5.1.5-1）η 2 = 1 +
0.05 − ζ 0.05 − 0.01 = 1+ = 1.519 0.06 + 1.7ζ 0.06 + 1.7 × 0.01
查《抗震设计规范》表 5.1.4-1 得 α max =0.16 Tg=0.4s＜T1=0.78s＜5Tg=5x0.4=2.0s，由《抗震设计规范》图 5.1.5 地震影响系数曲
烟囱计算实例
设计条件：某钢烟囱高度为 60 米，上口外径 2.1 米，底部外径 3.6 米，坡度为 1.25%，如图所示。已知该地区基本风压为 0.7KN/m2，地面粗糙度类别为 B 类（基本风压和地面粗糙度类别一般在项目气象资料，自然条件中给出。若没有具体资料可以参考《建筑结构荷载规范》附录 D）。将烟囱沿高度分成三段。要求：a）计算各段的平均风荷载。 b）计算底部截面差生的弯矩和剪力标准值。 c）判别是否考虑脉动风引起的横向风振。
（5）计算各段风荷载和集中力应用《荷载规范》式（7.1.1） Wk = β z µ z µ s w0 ，各段集中力 Pk = Wk A,A 为各段迎风面积。计算结果见表-4 风荷载标准值计算标高 z （m） 49.65 29.71 9.75 μz 1.666 1.415 1.000 βz 1.896 1.493 1.094 μs 0.7 0.7 0.7 W0 0.7 0.7 0.7 Wk(KN/m2) 1.548 1.035 0.536 A(m2) 47 57 67 表-4 Pk(KN) 72.7 59.0 36.0
风压高度变化系数μs 和脉动影响系数 v 标高（m） 49.65 29.71 9.75 μs 1.666 1.415 1.000 θB =b/B 0.66 0.79 0.93 风振系数 β z 计算标高 z（m） 49.65 29.71 9.75 z/H 0.83 0.50 0.16 ϕz 0.735 0.287 0.033 ξ 2.256 2.256 2.256 θv 1.55 1.55 1.55 v 0.88 0.88 0.88

(完整word版)烟囱荷载计算书

（一）设计资料1.烟囱型式：单筒式钢筋混凝土烟囱2.钢内筒高210m，内直径8.0m钢筋混凝土外筒高205m，出口直径11m3.极端最低温度：-5度，极端最高温度：40度4.地震烈度：7度。

场地土类别：I类5.烟囱高度210m，安全等级为一级，风荷载采用百年一遇，换算后风荷载的为1.034Kpa6.烟囱零米标高相当于绝对标高12.00m，基础埋深-6.20m，持力层为中风化花岗岩，地基承载力特征值fa k≥800Kpa（二）设计原则1.钢筋混凝土外筒基础采用环板基础，混凝土等级为C402.内筒型式：自立式钢内筒，重量不传至外筒，计算外筒时不考虑内筒刚度，计算外筒时作为外加惯性荷载计入其重量。

内筒防腐按进口泡沫玻璃考虑，厚度为38mm，重量为13kg/㎡3．钢筋混凝土筒身采用C40混凝土。

外筒为内筒施工预留施工孔（9mx9m），外筒烟道孔按6.48mx16.68m考虑，底标高为12.73m4.计算软件为：钢筋混凝土烟囱计算软件Multi-flue Chimney V3.05.钢筋混凝土外筒内部设6层平台，平台处设置止晃点。

顶层平台为混凝土平台，按承重平台考虑，其余为钢平台，按检修平台考虑。

平台标高分别为：35.0m，70.0m，105.0m，140.0m，175.0m，203.6m（三）荷载计算1.钢内筒荷载计算（1）钢内筒筒壁自重荷载（壁厚按20mm计算）q1=rxA=rx∏x(r1·r1-r2·r2)=78x3.14x(4.058·4.058-4.038·4.038)=39.66KN/m(2) 钢内筒玻璃砖自重荷载：q2=rxA=rx∏xD=13x3.14x8.076=3.30 KN/m(3) 每个钢内筒沿竖向线性荷载：q= q1+ q2=39.66+3.30=42.96 KN/m2.平台荷载计算顶部平台恒载标准值；6 kN/㎡顶部平台活载标准值；7 kN/㎡其他平台恒载标准值；1.5kN/㎡其他平台活载标准值；3 kN/㎡35m平台：半径R=8.04m，A=3.14x8.04x8.04-3.14x4.35x4.35=143.56恒载标准值；1.5x143.56=215.34 KN活载标准值；3x143.56=430.68KN70m平台：半径R=6.60m，A=3.14x6.60x6.60-3.14x4.35x4.35=77.36恒载标准值；1.5x77.36=116.04 KN活载标准值；3x77.36=232.09KN105m平台：半径R=5.62m，A=3.14x5.62x5.62-3.14x4.35x4.35=39.76恒载标准值；1.5x39.76=59.64 KN活载标准值；3x39.76=119.28KN140m平台：半径R=4.95m，A=3.14x4.95x4.95-3.14x4.25x4.25=20.22恒载标准值；1.5x20.22=30.33 KN活载标准值；3x20.22=60.66KN175m平台：半径R=4.95m，A=3.14x5.15x5.15-3.14x4.45x4.45=21.10恒载标准值；6x21.10=31.65 KN活载标准值；3x21.10=63.30KN203.6m平台：半径R=4.95m，A=3.14x5.2x5.2-3.14x4.5x4.5=21.32恒载标准值；6x21.32=127.92 KN活载标准值；7x21.32=149.24KN计算各层外加垂直荷载时，平台活荷载折减系数取0.65计算各层外加惯性荷载时，不考虑顶层平台活荷载，考虑顶层平台积灰荷载1kN/㎡，其余平台荷载折减系数0.5，同时计入钢筒重量。

烟囱荷载计算书

（一）设计资料1.烟囱型式：单筒式钢筋混凝土烟囱2.钢内筒高210m，内直径8.0m钢筋混凝土外筒高205m，出口直径11m3.极端最低温度：-5度，极端最高温度：40度4.地震烈度：7度。

场地土类别：I类5.烟囱高度210m，安全等级为一级，风荷载采用百年一遇，换算后风荷载的为1.034Kpa6.烟囱零米标高相当于绝对标高12.00m，基础埋深-6.20m，持力层为中风化花岗岩，地基承载力特征值fa k≥800Kpa（二）设计原则1.钢筋混凝土外筒基础采用环板基础，混凝土等级为C402.内筒型式：自立式钢内筒，重量不传至外筒，计算外筒时不考虑内筒刚度，计算外筒时作为外加惯性荷载计入其重量。

内筒防腐按进口泡沫玻璃考虑，厚度为38mm，重量为13kg/㎡3．钢筋混凝土筒身采用C40混凝土。

外筒为内筒施工预留施工孔（9mx9m），外筒烟道孔按6.48mx16.68m考虑，底标高为12.73m4.计算软件为：钢筋混凝土烟囱计算软件Multi-flue Chimney V3.05.钢筋混凝土外筒内部设6层平台，平台处设置止晃点。

顶层平台为混凝土平台，按承重平台考虑，其余为钢平台，按检修平台考虑。

平台标高分别为：35.0m，70.0m，105.0m，140.0m，175.0m，203.6m（三）荷载计算1.钢内筒荷载计算（1）钢内筒筒壁自重荷载（壁厚按20mm计算）q1=rxA=rx∏x(r1·r1-r2·r2)=78x3.14x(4.058·4.058-4.038·4.038)=39.66KN/m(2) 钢内筒玻璃砖自重荷载：q2=rxA=rx∏xD=13x3.14x8.076=3.30 KN/m(3) 每个钢内筒沿竖向线性荷载：q= q1+ q2=39.66+3.30=42.96 KN/m2.平台荷载计算顶部平台恒载标准值；6 kN/㎡顶部平台活载标准值；7 kN/㎡其他平台恒载标准值；1.5kN/㎡其他平台活载标准值；3 kN/㎡35m平台：半径R=8.04m，A=3.14x8.04x8.04-3.14x4.35x4.35=143.56恒载标准值；1.5x143.56=215.34 KN活载标准值；3x143.56=430.68KN70m平台：半径R=6.60m，A=3.14x6.60x6.60-3.14x4.35x4.35=77.36恒载标准值；1.5x77.36=116.04 KN活载标准值；3x77.36=232.09KN105m平台：半径R=5.62m，A=3.14x5.62x5.62-3.14x4.35x4.35=39.76恒载标准值；1.5x39.76=59.64 KN活载标准值；3x39.76=119.28KN140m平台：半径R=4.95m，A=3.14x4.95x4.95-3.14x4.25x4.25=20.22恒载标准值；1.5x20.22=30.33 KN活载标准值；3x20.22=60.66KN175m平台：半径R=4.95m，A=3.14x5.15x5.15-3.14x4.45x4.45=21.10恒载标准值；6x21.10=31.65 KN活载标准值；3x21.10=63.30KN203.6m平台：半径R=4.95m，A=3.14x5.2x5.2-3.14x4.5x4.5=21.32恒载标准值；6x21.32=127.92 KN活载标准值；7x21.32=149.24KN计算各层外加垂直荷载时，平台活荷载折减系数取0.65计算各层外加惯性荷载时，不考虑顶层平台活荷载，考虑顶层平台积灰荷载1kN/㎡，其余平台荷载折减系数0.5，同时计入钢筒重量。

钢烟囱计算书最终

向基本风压
wcr10：
wcr10=（1.3Vcr1）2 （10/H）2α
0.998
/1600=
wcr10T12= 查GB0009表7.4.3 ξ=
0.07 2.04
横向风振临界风
速对应的顺风向
各截面风压标准
值计算如下：
截面号
标高 μz μs ξ ν1 θν θB ν=
wk=βz
ψz
βz= μsμ
zwcr10
标高3.4m
1 h（m）
0
22 1.284 0.502 2.04 0.81
1
15 1.14 0.502 2.04 0.81
2
8
1 0.502 2.04 0.81
3
0
1 0.502 2.04 0.81
3.4
1 0.502 2.04 0.81
Bz/B0
ν1θ νθB
Z/H
1+ξ （kN/
ψz
νψ z/μs
m2）
1
1 0.81
1 1 2.29 1.47
1 1 0.81 0.681818 0.56 1.82 1.04
1 1 0.81 0.363636 0.19 1.32 0.66
1
1 0.81
0 0.02 1.03 0.52
1 1 0.81 0.154545 0.04 1.06 0.53
6
cnpt
266209092.xlsD2000
2.5 Mpa
导热系数：
700℃：≤
0.25 W/m.K
1000℃：≤
0.25 W/m.K
使用温度：
80 ℃
线变化率：
1000℃X3h：

烟囱计算书

结构计算书工程名称：威海恒邦化工有限公司乳山化肥厂3万吨/年合成氨搬迁改造工程项目：三废混燃炉-烟囱基础计算：校对：审核：北京蓝图工程设计有限公司2008年10月7 日计算书一、设计资料1、烟囱高度H=45 m ，基础顶高出室外地坪500mm。

2、基本风压ω=0.65 KN/m2 ，地面粗糙度B类，3、本工程结构安全等级:二级;设计使用年限50年:抗震设防烈度:六度;设计基本地震加速度值:0.05g，设计地震分组：第一组;场地类别为II 类.4、烟气温度：0T160Cg二、上部钢烟囱永久荷载上部荷载见附图1；三、风荷载及弯矩计算;ωK= βZ µs µz ω0ωK ——风荷载标准值（KN/m2）;βZ——高度z处的风振系数;µs——风荷载体形系数;ω0——基本风压（KN/m2）;1、钢烟囱结构自振周期计算：经验公式：一般情况：T1=（0.007~0.013）H依据：建筑结构荷载规范（GB 50009-2001）(2006年版)附录E.1.1对于自立式钢烟囱，有经验可得：T1=0.013H ，H=45 .5m可得T1=0.013Х45.5 = 0.59 s2、顺风向ω0=0.65KN/m2时风荷载系数计算：（1）、风荷载高度变化系数µz将烟囱分为9部分：如图一：每一部分的控制截面为该部分的线截面处，其编号等同与部分编号查：建筑结构荷载规范（GB 50009-2001）(2006年版)表7.2.1得：地面粗糙度B类图一（2）、风荷载体型系数µs查：建筑结构荷载规范（GB 50009-2001）(2006年版)表7.3.1 由 1/7<H/d=45.0/[(3.016.+2.016)/2]=18<25 µz ω0 d 2 = 1.62X0.65X2.5162 >0.015 0≈∆ µs =60.056.0)1825(7255.06.06.0≈=-⨯---(3)、风振系数 βZ 计算 zzz μξνϕβ+=1 z β ——风振系数ξ——脉动增大系数 ν ——脉动影响系数z ϕ——振型系数1、脉动增大系数 ξ查建筑结构荷载规范（GB 50009-2001）(2006年版)表7.4.3 ω0 T 12 = 226.059.065.02=⨯KN S 2/m 2 地面粗糙度 B 类,钢结构： ()07.2226.04.02.04.004.224.224.2=-⨯---=ξ四、脉动影响系数 νν=ν1x υθθB1）脉动影响系数ν1查建筑结构荷载规范（GB 50009-2001）(2006年版)表7.4.4-1 当 H=45.5 ，B 类时：ν1=0.86 。

80米烟囱计算

筒身体积及自重体积（m3）
矿渣棉
15.70 16.89 18.02 19.15 20.28 31.89 33.58 35.98
硅藻土
17.43 18.81 20.12 21.43 22.56 47.31 49.98 53.76
六、风荷载及风弯矩计算 1风荷载系数：各系数取值及计算公式按《建筑结构荷载规范》。
依据Ｚ／Ｈ
及ＢＨ／Ｂ０查附表Ｆ表
φz－Ｆ．１．１风振系数
计算
截
标高筒壁外半径

（m） θＢ＝ＢＺ／Ｂ０ θυ
υ１
80
2.61
1
70
2.81
2
60
3.01
3
50
3.21
4
40
3.41
5
30
3.61
6
20
3.81
7
10
4.01
8
0
4.36
0.60 0.64 0.69 0.74 0.78 0.83 0.87 0.92 1.00
（１）风振系数
βz=(1+ευφ z)/μz
式中 ε
脉动增大系数。
0.116
0.116
19
耐火砖 16.16 17.51 18.79 20.07 20.74 42.74 45.34 49.02
烟囱自振
周期T1按《建筑结
构荷载规
范》
GB50009-
2001附录
Ｅ．１．
２－２进
行计算
高度不
超过150m
1.48 s
烟囱的计算
1
2
硅藻土厚度
耐火砖厚度
0.116

自立式钢烟囱的风荷载计算简例

（）空气密度：１２Ｋｇｍ３．５／（）地面粗糙度：Ｂ类４３计算原则：．
（）本算例为理想状态下的自立式钢烟１
２计算基本数据：．（）自立式钢烟囱底部标高０米，顶部１
标高＋０米。筒身直径７米。８（）北京地区５２０年一遇ｌ０米高处最大
１９．３１８．９
１６６．１．５１１３６．
０．９８０８．９
０．９８０．９８０．９８
３２
１
２２．８２２．８
２．２８
Ｏ８．９０８．９
０．９８
Ｏ１．５００．６
０．２０１
临界风速：
ｖｒ — Ｔ：
Ｓｔ
：
１
１０．４×０．２
：３．５ｓ３６ｍ／
顶部设计风速
＝
４３ｒ／４．３ｎｓｇＨ＝２０ｙｗＵｎＷｏ００
，
—
式中，为空气密度，ｐ．５ｇｍｐ取＝１２ｋ／
为风荷载分项系数，１４取．可见，第一自振周期的临界风速３．５ｓ结构顶部设计风速４．３ｓ３６ｍ／＜４３ｍ／，因此，需要对第一振型进行验算就可以。（）４属何种临界范围的判别：
囱模型，即不计钢烟囱上的平台等附加结构。（）自立式钢烟囱按底部固定，上端自２
由的悬臂杆件模型计算。
４计算简图：．

自立式钢烟囱荷载计算公式

自立式钢烟囱荷载计算公式自立式钢烟囱是工业设备中常见的一种结构，它承担着排放废气的功能。

在设计和施工过程中，需要对烟囱的荷载进行合理计算，以确保其安全可靠地运行。

本文将介绍自立式钢烟囱荷载计算的公式和相关内容。

首先，我们需要了解自立式钢烟囱的荷载来源。

烟囱荷载主要包括自重荷载、风荷载、地震荷载和温度荷载。

其中，自重荷载是烟囱本身的重量，风荷载是由于风力作用在烟囱上产生的荷载，地震荷载是由于地震力作用在烟囱上产生的荷载，温度荷载是由于烟囱温度变化引起的荷载。

接下来，我们将介绍自立式钢烟囱荷载计算的公式。

1. 自重荷载计算公式。

自重荷载是烟囱本身的重量，可以通过以下公式计算：自重荷载 = 烟囱截面积×烟囱长度×烟囱材料密度。

2. 风荷载计算公式。

风荷载是由于风力作用在烟囱上产生的荷载，可以通过以下公式计算：风荷载 = 0.5 ×风压系数×风速²×烟囱截面积。

3. 地震荷载计算公式。

地震荷载是由于地震力作用在烟囱上产生的荷载，可以通过以下公式计算：地震荷载 = 烟囱质量×地震加速度。

4. 温度荷载计算公式。

温度荷载是由于烟囱温度变化引起的荷载，可以通过以下公式计算：温度荷载 = 烟囱线膨胀系数×烟囱长度×温度变化量。

通过以上公式，我们可以计算出自立式钢烟囱的各项荷载，进而进行结构设计和施工。

需要注意的是，以上公式中的一些参数需要根据实际情况进行调整，例如风压系数、风速、地震加速度、温度变化量等，这些参数需要根据当地气候条件和地震烈度等因素进行合理选择。

除了荷载计算公式外，还需要对烟囱的结构进行合理设计，以确保其能够承受各项荷载。

在结构设计中，需要考虑烟囱的材料、截面形状、连接方式等因素，以提高其承载能力和抗风抗震能力。

此外，施工过程中也需要对烟囱进行严格的质量控制和安全监测，以确保其在运行过程中不会出现安全隐患。

30米钢烟囱安装计算书

30米钢烟囱安装计算书烟囱形式：直径2700毫米，高30米，基础顶至10米标高采用φ2700×14的钢管，上段采用φ2687×12钢管，计算时将烟囱按标高分为0-10米，10-15米，15-20米，20-30米共四段。

一、有关几和参数：见下表：几何参数、风压高度变化系数和脉动影响系数标高(米) 外径B(米)形心高度z (米)风荷载作用面积(平方米)形心处的外径(米)z/H高度变化系数脉动影响系数30 2.687 24.55 21.241 2.687 0.967 1.40 0.824 20 2.687 18 14.09 2.687 0.734 1.21 0.824 15 2.687 13 14.09 2.687 0.556 1.08 0.824 10 2.700 5.5 27 2.700 0.289 1.01 0.824 0二、风荷载体型系数：总高度为30米，平均直径为近似可按2.7米，μzω0d2=μz×0.6×2.72=4.4μz，地面粗糙度类别为B类，所以μz≥1.0，得μzω0d2>0.015，H/d=30/2.7=11.1，又因此钢烟囱表面“光滑”，所以可得μs=0.6+(0.5-0.6)/(7-25)×(10.8-25)=0.52三、风载的高度变化系数地面粗糙度类别为B类，查《建筑结构荷载规范》表7.2.1,得各高度处的风压高度变化系数μz见上表。

四、风振系数根据《建筑结构荷载规范》7.4.2 条，知本烟囱可只考虑第一振型的影响，顺风向风振系数可按βz=1+(ξνφz)/μz计算。

查《建筑结构荷载规范》附录E 结构基本自振周期的经验公式得烟囱基本自振周期为T1=0.011H=0.011×30=0.33s>0.25s，故需要考虑顺风向风振影响。

由ω0T12=0.6×0.33×0.33=0.065kNs2/平方米，查得脉动增大系数ξ＝1.69+(1.77-1.69)/(0.06-0.04)*(0.065-0.04)=1.873。

烟囱计算

计算风荷载标准值基本风压W0（KN/m2）建筑基本周期T 建筑物宽度B 高层建筑，高耸结构
钢结构，有填充墙的钢结构，混凝土结构
0.5 0.3 30 高耸结构混凝土结构 8 #NAME? 0.716467279 #NAME? #NAME? #NAME?
高耸结构顶部宽高耸修正系数θ v*θ B 竖直方向相关系数ρ z 背景分量因子Bz 风振系数β z 风荷载标准值Wk（KN/m2）
分段风荷载标准值 z 5 15 20 30 35 40 50 55 60 70 75 80 90 95 100 φ 1(z) #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? μ z Bz β z #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? Wk #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME?
GB5009-2012 地面粗糙度风荷载体型系数μ s 计算高度迎风面宽振第一阶振型系数φ 1(z) 水平方向相关系数ρ x 共振分量因子R 风压高度变化系数μ z #NAME? 1 0.647181025 #NAME? A 1 9.5 100 25 10
#NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME?

烟囱井架受力验算

井架受力验算一、荷载计算1、起重物和吊笼重力（包括索具等）G1=K（Q+q）=1.2×（3+1.5）=5.4kNK——动力系数，对起重5t以下的手动卷扬机K=1，30t以下的卷扬机K=1.2。

本计算取K=1.2。

Q——起重物体重力，本计算Q=3kN。

q——吊笼重力，本计算q=1.5kN。

2、提升重物的滑轮组引起钢丝绳拉力S=f o［K（Q+q）］＝1.5×5.4＝8.1kNf o——引出绳拉力计算系数，取f o＝1.5。

３、井架自重力井架主肢采用４根Ｌ75×8角钢（理论质量9.03kg/m），缀条采用Ｌ50×5角钢（理论质量3.77kg/m），1.25米安装一道水平缀条和一道斜缀条。

高度方向每10米自重力Ｇ１０Ｇ１０＝9.03×９.８×４×１０＋３.７７×（１×４＋１.６×４）×８×９.８＝６.６１kN高度方向每15米自重力Ｇ１５Ｇ１５＝1.5×Ｇ１０＝７.６kN４、施工平台重力施工平台总质量为７.５３ｔ（方案中计算）。

Ｇ３＝７.５３×９.８＝７３.７９kN井架竖向轴力ＮＮ＝Ｇ１＋Ｓ＋Ｇ２＋Ｇ３＝９４.８９kN５、风荷载风荷载标准值：Ｗｋ＝Ｗｏ×μｚ×μｓ×βｚ＝０．７×２．４×２．０×０．７＝２．３５kN／ｍ２Ｗｏ——基本风压（kN／ｍ２），按照《建筑结构荷载规范》ＧＢ５００９－２００１（１０３页），取Ｗｏ＝０.７μｚ——风压高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》ＧＢ５００９－２００１（２９页），取μｚ＝２.４。

μｓ——风荷载体型系数，按照《建筑结构荷载规范》ＧＢ５００９－２００１（４１～４２页），取μｓ＝２.０。

βｚ——高度Ｚ处的风振系数，取βｚ＝０.７。

风荷载水平作用力q＝Ｗｋ×B＝2.35×1＝2.35 kN／ｍB——风荷载作用宽度，B＝1m。

钢烟囱计算书(包括阻力计算)

1.43 荷载分布影响系数ω
0.675
ωβlft=
2.9
满足！
10 烟囱顶部位移:
fmax=11ql4/120EI= H/fmax=
8.1258424 mm 2707.4116 >
100 满足！
验算荷载
N＝ 271.8 （kN）
M=
截面抗震调整系数γRE ＝ 0.8 651.9 (kN.m)
7 截面荷载计算:
1. 强度验算
γx= 1.15
局部抗压调整系数k 1.5
σ=N/A2 +M/(γxWt2) （N/mm2） 18./d2 （N/mm2） 329.6
22.000 2.000 2.000
12 12
(m) (m) (m) (mm) (mm)
钢材牌号 Q235
截面面积A1 截面面积A2 旋转半径i1 旋转半径i2 重力荷载代表值GE 自振周期(按烟囱规
范):
74946 74946
703 703 214
(mm2) (mm2) (mm) (mm) (kN)
长细比λ1 63
长细比λ2 63
3 竖向荷载计算:
重力标准值Gk
167 (kN)
平台活荷标准值Qk 47 (kN)
4 风荷载计算:
基本风压ω0 0.35
ω0*T12＝ 0.494
z(m)
z/H
10.0
0.45
20.0
0.91
30.0
1.36
40.0
1.82
22.0
1.00
(kN/m2)
φz 0.06 0.23 0.46 0.79 1.00
>
2. 稳定验算
Nex=π2EA/(1.1λ2)(N) 11251882

米烟囱计算书

30米烟囱计算书烟囱形式：直径2700毫米，高30米，基础顶至11米标高采用φ2700x14的钢管，上段采用φ2607x12钢管，计算时将烟囱按标高分为0-15米，15-20米，20-25米，25-30米共四段。

一、有关几和参数：见下表：几何参数、风压高度变化系数和脉动影响系数标高(米) 外径B(米)形心高度z (米)风荷载作用面积(米2)形心处的外径(米)z/H高度变化系数脉动影响系数30 2.607 26.16 21.14 2.618 0.867 1.5 0.834 20 2.607 19.6 13.09 2.618 0.634 1.31 0.834 15 2.607 14.6 13.09 2.618 0.456 1.18 0.834 10 2.700 7 26.5 2.711 0.189 1.11 0.834 0二、风荷载体型系数：总高度为30米，平均直径为近似可按2.7米，μzω0d2=μz*0.6*2.72=4.4μz，地面粗糙度类别为B类，所以μz≥1.0，得μzω0d2>0.015，H/d=30/2.7=11.1，又因此钢烟囱表面“光滑”，所以可得μs=0.6+(0.5-0.6)/(7-25)*(11.1-25)=0.53三、风载的高度变化系数地面粗糙度类别为B类，查《建筑结构荷载规范》表7.2.1,得各高度处的风压高度变化系数μz见上表。

四、风振系数根据《建筑结构荷载规范》7.4.2 条，知本烟囱可只考虑第一振型的影响，顺风向风振系数可按βz=1+(ξνφz)/μz计算。

查《建筑结构荷载规范》附录E 结构基本自振周期的经验公式得烟囱基本自振周期为T1=0.011H=0.011x30=0.33s>0.25s，故需要考虑顺风向风振影响。

由ωT12=0.6*0.31*0.31=0.058 kNs2/米2，查得脉动增大系数ξ＝1.69+(1.77-1.69)/(0.06-0.04)*(0.058-0.04)=1.762。